专利名称：棘轮机构永磁能原动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能源、动力系统，特别是利用永磁能发生装置和棘轮机构，将永磁能转换成机械旋转运动动力的棘轮机构永磁能原动机。
背景技术：
人类现在利用的能源主要有石油、水力、风电、太阳能等，成本高、环境污染严重。现有技术本人的“一种磁力能量放大器”、“直流式磁力能量放大器”“内置式磁力能量放大器”、“外置式磁力能量放大器” “永磁能原动机”和“交流式磁力能量放大器”，利用永磁能发生装置和流体传动系统，将永磁能转换成流体交替往复运动或直流往复运动的动力输出。
本发明用棘轮机构替代流体传动系统，可以大大降低成本。
发明内容
本发明是这样实现的一种棘轮机构永磁能原动机，主要包括永磁能发生装置和棘轮机构，其特征是a.永磁能发生装置由磁铁(1)、磁环( 、转子C3)和摇柄(4)组成，转子四周设有一个由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，而且磁环上磁铁的数量是 4或6的公倍数；4个或4个以上的设有摇柄的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N 极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；b.棘轮机构由1个棘轮和4组或4组以上的摆杆棘爪机构组成，而且摆杆棘爪机构的数量是2的公倍数；摆杆(6)通过销轴(5)与摇柄固定连接；c.转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇柄产生角动力，通过棘轮机构将摇柄往复摆动的动力转换成机械旋转的动力向终端输出。各摇柄上的磁铁的S极和N极既可以相间排列，也可以所有S极与所有N极的磁铁分列在轴的两侧，只要求向轴排列的S极与N极的数量相同且绕轴对称或平均分布就可以了。磁铁的S极和N极的排列方式有S-N-S-N或S-S-N-N或S-S-S-N-N-N或S-S-N-S-N-N 或S-S-N-S-N-N-S-N等多种方式。转子上设有8个或8个以上的相间而设的磁铁，而且磁铁的数量是4或6的公倍数，如12个、16个、18个、20个等等。摇柄磁铁设有4个或4个以上，而且磁铁的数量是2 的公倍数，如4、6、8、10等等。如果转子上的磁铁数量不是4或6的公倍数，如9个，则摇柄磁铁作用于磁环相吸相斥的力就不能被全部抵消，效果就要打折扣。摇柄上的磁铁与转子上的磁铁为永磁铁。磁铁一般做成弧线形，也可以是直线形磁铁。如果摇柄上磁铁的是弧形磁铁，则对应的磁环是圆形的；如果摇柄上的磁铁是直线形磁铁，磁环则相应设计为正多边型，如正八边形、正12边形等。摇柄磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇柄磁铁设在内层。棘轮机构包括按工作原理分为啮合式棘轮机构和摩擦式棘轮机构两种；按棘齿的位置分外棘齿和内棘齿；按棘齿的形状分三角形齿和矩形齿；按动作次数分单动式和双动式。摩擦式棘轮机构又分为偏心楔块式棘轮机构和滚子楔紧式棘轮机构。一种可以将4个或4个以上往复运动的动力转换成机械旋转运动动力的棘轮机构，主要包括摆杆(6)、棘轮(7)、棘爪(8)、弹簧(9)，4组或4组以上摆杆棘爪机构对称或平均分布在棘轮的四周。以偏心扇形块代替棘爪、以无齿摩擦轮代替棘轮，即成摩擦式棘轮机构。棘轮机构永磁能原动机有限位设计，以限制摇柄磁铁的摆动范围，防止摇柄上的磁铁与磁环相碰。限位方法在机架上设挡块，限制摆杆的摆动范围，或者，在销轴与机架的连接处设挡块，以限制销轴的摆动范围，进而限制摇柄磁铁的摆动范围。磁铁可以根据需要及设计要求，做长一点或做短一点。在需要较大动力的场合，磁铁可以做成或接成较长的磁瓦。棘轮机构永磁能原动机分为被动型和主动型两种被动型由带蓄电池的电动机带动转子及磁环转动，转子与棘轮分离，棘轮与输出轴连接；主动型的转子与棘轮固定连接， 由起动器启动，棘轮通过传动轴输出动力的同时，带动转子同步转动。主动型棘轮机构永磁能原动机的启动方式a.起动器设在传动轴上，或者通过齿轮或皮带与传动轴连接，通过带动转子转动的方式启动；b.或者，起动器设在机架上，通过使摇柄磁铁摆动的方式启动。起动器也有多种形式手动式起动器，是一种直接设在传动轴上的转盘或杆；摆动式起动器，机器不运转时，将摇柄及摇柄磁铁固定，松开则使机器启动。起动器通过手动、脚踏、电动机带动、电磁控制等方式操作。棘轮机构永磁能原动机的制动方式a.棘爪制动器制动棘爪制动器可以专门设置，也可以在现有的棘爪上加装设制动设备。b.摩擦制动在传动轴上设摩擦式制动器。 c.摆动制动通过固定摆动件(摆杆或摇柄或磁铁)实现制动。棘轮机构永磁能原动机具有广泛的用途，可以与电动机连接发电，也可以作为发动机安装在交通工具或机床上。
图1为本发明第一实施例结构示意图。图2为本发明第二实施例结构示意图。图3为一种棘轮机构结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1，一种被动型棘轮机构永磁能原动机，主要包括磁铁(1)、磁环(2)、转子 (3)、摇柄(4)、销轴(5)、摆杆(6)、棘轮(7)、棘爪(8)、弹簧(9)、蓄电池(10)、电动机(11)、 输出轴(12)、输入轴(13)、轴承及轴承架(14)、挡块(15)、机架(16)，转子四周设有一个由 8个S极和N极相间排列的弧形磁铁组成的磁环；4个设有摇柄的弧形磁铁平均分布在转子的周围，其中，有两个磁铁的S极向夕卜、N极向轴排列，另两个磁铁的N极向夕卜、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称分布；棘轮机构是一种双动式棘轮机构，由1个棘轮和4组摆杆棘爪机构组成，每条摆杆上都设有2个棘爪；摆杆通过销轴与摇柄固定连接；电动机通过输入轴与转子连接；棘轮与输出轴连接；转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，产生角动力，通过棘轮机构转换成机械旋转的动力向终端输出。第二实施例参见图2，一种主动型棘轮机构永磁能原动机，主要包括磁铁(1)、磁环( 、转子 (3)、摇柄(4)、销轴(5)、摆杆(6)、棘轮(7)、棘爪(8)、弹簧(9)、输出轴(12)、输入轴(13)、 轴承及轴承架(14)、挡块(15)、机架(16)、起动器(17)。转子与棘轮、输出轴固定连接；手动式十字形起动器设在传动轴上，通过使转子转动的方式启动机器；转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，产生角动力，通过棘轮机构将往摇柄上的磁铁的往复运动的动力转换成棘轮旋转的动力，反过来又带动转子循环转动。其余未述部份同第一实施例，不再重复。一种棘轮机构参见图3，一种可以将4个或4个以上往复运动的动力转换成机械旋转运动动力的双动外棘齿啮合式棘轮机构，主要包括摆杆(6)、棘轮(7)、棘爪(8)、弹簧(9)，4组或4组以上摆杆棘爪机构平均分布在棘轮的四周，每条摆杆上设有两个棘爪，棘轮的齿为三角形。
权利要求
1.一种棘轮机构永磁能原力机，主要包括永磁能发生装置和棘轮机构，其特征是a.永磁能发生装置由磁铁(1)、磁环O)、转子C3)和摇柄(4)组成，转子四周设有一个由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，而且磁环上磁铁的数量是4或 6的公倍数；4个或4个以上的设有摇柄的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；b.棘轮机构由1个棘轮和4组或4组以上的摆杆棘爪机构组成，而且摆杆棘爪机构的数量是2的公倍数；摆杆(6)通过销轴(5)与摇柄固定连接；c.转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇柄产生角动力，通过棘轮机构将摇柄往复摆动的动力转换成机械旋转的动力向终端输出。
2.根据权利要求1所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是摇柄上的磁铁与转子上的磁环为永磁铁。
3.根据权利要求1和2所述永磁铁，其特征是永磁铁为弧线形或直线形永磁铁。
4.根据权利要求1所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是摇柄磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇柄磁铁设在内层。
5.根据权利要求1所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是棘轮机构为啮合式棘轮机构或摩擦式棘轮机构。
6.根据权利要求5所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是啮合式棘轮机构，按棘齿的位置分外棘齿和内棘齿，按棘齿的形状分三角形齿和矩形齿，按动作次数分单动式和双动式。
7.根据权利要求5所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是摩擦式棘轮机构又分为偏心楔块式棘轮机构和滚子楔紧式棘轮机构。
8.根据权利要求1所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是棘轮机构设有挡块，以限制摇柄磁铁的摆动范围，防止摇柄上的磁铁与磁环相碰。
9.根据权利要求1所述一种棘轮机构永磁能原力机，其特征是棘轮机构永磁能原动机分为被动型和主动型两种被动型由带蓄电池的电动机带动转子及磁环转动，转子与棘轮分离，棘轮与输出轴连接；主动型的转子与棘轮固定连接，由起动器启动，棘轮通过传动轴输出动力的同时，带动转子同步转动。
全文摘要
本发明涉及一种棘轮机构永磁能原动机，主要包括永磁能发生装置和棘轮机构。永磁能发生装置由磁铁、磁环、转子和摇柄组成，转子四周设有一个由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环；4个或4个以上的设有摇柄的磁铁对称或平均分布在转子的周围，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；棘轮机构由1个棘轮和4组或4组以上的摆杆棘爪机构组成；转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇柄产生角动力，通过棘轮机构将摇柄往复摆动的动力转换成机械旋转的动力向终端输出。
文档编号H02N11/00GK102223112SQ20101015082
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者李贵祥 申请人:李贵祥